Материал: 6262

91

2.5.3 Создание и удаление процессов из памяти

Структура процессов ОС Linux следует современным тенденциям построения операционных систем, в плане использования ими основной памяти ЭВМ:

•они полностью используют виртуальную адресацию памяти;

•ядро ОС фиксирует основные характеристики всех запущенных процессов.

Внастоящее время, ядро ОС использует 32-битную виртуальную адресацию пространства процесса, которая составляет размер в 4 ГБ, как показано на рисунке 2.17:

•первые 3 ГБ соответствуют пространству пользователя (User space);

•последний 1 ГБ находится в распоряжении ядра ОС (Kernel space).

Рисунок 2.17 — Виртуальная адресация процесса ОС Linux

В ядре ОС, для каждого процесса отведена директория страниц, что подразумевает возможность доступа к 1КВ таблицам страниц, которые указывают на 1МВ 4- х килобайтных страниц. Это позволяет адресовать 4 ГБ памяти.

Каждый пользовательский процесс имеет свою локальную таблицу дескриптора, которая адресует различные сегменты кода и сегменты данные-стек.

93

На листинге 2.3, представлен текст программы, которая читает и выводит на терминал информацию из файлов /proc/self/statm и /proc/self/maps.

Листинг 2.3 - Пример вывода файлов /proc/self/stats и /proc/self/maps

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h>

int main(void) {

puts("\nСодержимое файла /proc/self/maps:"); read_maps("/proc/self/maps", buf);

puts("Завершение проекта lab8.3 ..."); return EXIT_SUCCESS;

}

int read_maps(const char *fn, char *buf){ int fd;

ssize_t n;

fd = open(fn, O_RDONLY);

94

if(fd < 0){ perror(fn);

return EXIT_FAILURE;

}

while ((n = read(fd, buf, BUFSIZ - 1)) > 0){ buf[n] = 0;

puts(buf);

}

close(fd);

return EXIT_SUCCESS;

}

Задание 2.3

В среде разработки Eclipse, необходимо создать проект с именем lab8.3, руководствуясь текстом листинга 2.3.

Отладить и провести исследование работы полученной программы. Отразить краткое описание работы данного примера в личном отчете.

На листинге 2.4, представлен второй вариант программы, которая читает и выводит на терминал информацию из файлов /proc/self/statm и /proc/self/maps.

В этом примере, программа, относительно себя, выводит только содержимое файла /proc/self/statm, а затем создает дочерний процесс для вызова программы проекта lab8.3.

Листинг 2.4 — Второй пример вывода файлов /proc/self/stats и /proc/self/maps

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h>

int main(void) {

puts("Проект lab8.4 ...");

char buf[BUFSIZ]; int i, j, fd; ssize_t n;

char *pw[7];

fd = open("/proc/self/statm", O_RDONLY); if(fd < 0){

perror("open /proc/self/statm"); exit(EXIT_FAILURE);

}

puts("Содержимое файла /proc/self/statm:"); n = read(fd, buf, BUFSIZ);

if(fd < 0){

perror("read /proc/self/statm:"); exit(EXIT_FAILURE);

}

close(fd); buf[n - 1] = 0; puts(buf);

i = 0; j = 0;

pw[0] = buf;

puts("\nЗапускаю дочерний процесс:"); system("lab8.3");

puts("\nДочерний процесс завершил работу ...");

puts("Завершение проекта lab8.4 ..."); return EXIT_SUCCESS;

}

Задание 2.4

Скопировать файл ~/lab8/lab8.3/Debug/lab8.3 в директорию ~/bin.

Всреде разработки Eclipse, создать проект с именем lab8.4, руководствуясь текстом листинга 2.4.

Отладить и провести исследование работы полученной программы. Сравнить системные характеристики программ lab8.3 и lab8.4. Отразить краткое описание работы данного примера в личном отчете.

2.5.4Динамическое выделение и освобождение памяти процесса

Впредыдущих подразделах были рассмотрены случаи выделения памяти, которые осуществляются ядром ОС.

Вданном подразделе, мы изучим системные вызовы ОС, обеспечивающие выделение памяти для нужд программиста. Для этих целей существует ряд функций, позволяющих выделять и освобождать память ОЗУ динамически, во время выполнения программы. Эти функции имеют следующее определение:

#include <stdlib.h>

void *malloc(size_t size); void free(void *ptr);

void *calloc(size_t nmemb, size_t size); void *realloc(void *ptr, size_t size);

Семантика этих функций - следующая:

•malloc(...) - выделяет область неинициализированной памяти, размер которой указан в байтах, в качестве аргумента, и возвращает значение указателя на эту область; если значение аргумента равно нулю, то возвращается значение